Создание множества разнообразных моделей станков, которые конструктивно отличаются друг от друга, дало возможность осуществить автоматизацию обрабатывания металлических изделий. Токарный станок по металлу считается наиболее популярным на данный момент устройством станочного типа. Возможно приобрести настольные станки. Они не так функциональны, как стандартные, однако с успехом используются домашними умельцами и частными мастерами. Различные их модели располагают отличающимися характеристиками.

Принцип работы

Токарное обрабатывание металлических деталей считается наиболее распространенной операцией, осуществляемой на производстве. Соответственно со статистическими данными, больше 60% всех металлических изделий обрабатывается с помощью данной технологической операции. Сегодня обычные устройства используются редко, их практически повсеместно заменили на агрегаты с ЧПУ, дающие возможность выполнять высокоточную обработку.

Ключевые технические характеристики токарного станка следующие:

  • наибольший допустимый радиус обтачиваемого изделия;
  • наибольшая дистанция промеж центров станочного устройства;
  • наибольший диаметр детали, фиксируемой над суппортным элементом для обрабатывания.

В пиноль задней бабки устанавливаются необходимые приспособления (развертки, сверлильные инструменты). Задняя бабка двигается по направляющим станины, останавливается в требуемом месте. Суппортный элемент располагается промеж задней и передней бабки. При обрабатывании каретка станет передвигаться по направляющим, перемещать резец продольно заготовке. Держатель резца выбирается при учете уровня нагрузки на режущий инструмент, материала изделия. Для несложной обработки обычно берутся одиночные держатели резца. На выпускаемых сегодня станочных агрегатах установлены резцовые головки. Это высокопрочные элементы, на которых возможно зафиксировать четыре режущих инструмента одновременно.

Устройство токарного станка по металлу таково, что он функционирует благодаря электрическому мотору, который оснащен ременным приводом из материала высокой плотности. Ремень объединяет движок и ступенчатый шкив. Натяжение ремня должно быть достаточным для производительной работы.

Типы станков

  1. Токарно-винторезные. Предоставляют возможность точить конусы, создавать разные типы нарезок. Считаются самыми универсальными устройствами. Почти не используются на крупносерийном производстве.
  2. Токарно-карусельные. Предназначаются для обрабатывания крупногабаритных изделий. Позволяют точить и растачивать цилиндры, конусы, выполнять подрезку торцов и прорезку углублений.
  3. Лоботокарные. Предназначаются для обрабатывания цилиндров, конусов, фасонов, чугунных/стальных дисков.
  4. Токарно-револьверные. Используются для обработки изделий, выполненных из калиброванного прутка. На таком оборудовании возможно точить, растачивать, сверлить, зенкеровать, развертывать детали. Кроме того, можно создавать нарезки посредством метчиков.
  5. Автоматы продольного точения. Применяются для производства мелкосерийных изделий из прутка, фасонного профиля. Позволяют точить медные, стальные заготовки. Конструкция токарного станка подобного типа такова, что он управляется посредством кулачковой системы и распределительных валов, установленных в станине.
  6. Многошпиндельные. Предназначаются для обрабатывания изделий из прутка, имеющего сечение в форме круга/шестигранника/квадрата. Дают возможность точить, подрезать, сверлить, растачивать, зенкеровать заготовки.
  7. Токарно-фрезерные. Особенность устройств такова, что они предоставляют возможность как точить, так и фрезеровать заготовки. Рабочее приспособление заменяется автоматически.

Конструктивные элементы

Схема токарных станков разных моделей приблизительно одинакова.

Станина

Главным узлом станочного устройства считается станина, которая состоит из пары ребер, расположенных вертикально. Промеж них поперечно располагается несколько перекладин, которые делают статор неподвижным.

Основание размещено на ножках. Число ножек зависит от величины станины. Конструктивно они устроены так, что в них возможно помещать весь нужный инструмент.

Поперечные станинные рейки, расположенные наверху, являются направляющими для перемещения по ним суппортного элемента, задней бабки. Сегодня нашли применение направляющие двух типов:

  • призматические (для передвижения суппортного элемента);
  • плоские (для перемещения задней бабки).

Передняя бабка

Узлы, располагающиеся в передней бабке, поддерживают и вращают обрабатываемое изделие. Тут же размещаются элементы, которые регулируют быстроту кручения заготовки. К ним причисляются:

  • шпиндель;
  • два подшипника;
  • шкив;
  • коробка скоростей.

Главным узлом передней бабки считается шпиндель. Справа от него имеется нарезка. К ней прикрепляются патроны, которые удерживают изделие. Шпиндель монтируется на пару подшипников. Точность токарной обработки зависит от его состояния.

В передней бабке есть гитара сменных шестеренок, предназначающаяся для передачи кручения и вращающего момента с выходного вала коробки скоростей на вал коробки подач. Настройка суппортной подачи выполняется посредством подбора и перестановки разных колес с зубцами.

Этот элемент входит в основные узлы токарного станка. Он заключает в себе основание и держатель шпинделя.

Подвижный держатель перемещается по основанию под углом в 90 градусов к станочной оси, проходящей горизонтально. Благодаря этому возможно точить конусы. Через стенку бабки проходит вал, поворачиваемый рычагом, расположенным сзади станочного агрегата. Фиксация бабки на станине выполняется обыкновенными болтами.

Верх суппорта служит для фиксации режущих приспособлений, используемых при обрабатывании изделий. Так как суппортный элемент подвижен, резец передвигается туда, куда нужно рабочему.

При обрабатывании изделий большой длины суппортный ход по горизонтали станочного агрегата должен совпадать с длиной изделия. Продольно суппорт перемещается по салазкам, а поперечно – по вертикальным направляющим.

Эти направляющие необходимы для поворота суппорта. Они позволяют задавать угол размещения изделия относительно станочного фартука.

От данного агрегата зависит, в какую сторону будет двигаться суппорт. Трензель, задающий направление, располагается в передней бабке. Управляется он при помощи внешних рукоятей. Кроме направления, возможно менять амплитуду перемещения. Для этого используются сменные шестеренки.

Шпиндельный корпус должен не прогибаться под действием:

  • массивных заготовок;
  • максимально натянутого ремня;
  • давления режущего инструмента.

Особенные требования выдвигаются к шейкам, устанавливаемым в подшипники. Их нужно шлифовать правильно и чисто.

Шпиндель является устойчивым благодаря подшипникам, узлу регулирования натяжения. К правому подшипнику шпиндельный узел прикрепляется при помощи втулки из бронзы. Ее наружная расточка такая же, как у гнезда передней бабки. На втулке есть сквозное отверстие и несколько надрезанных участков. Закрепляется она посредством гаек, которые накручены на ее концы с резьбой.

Соответственно с описанием токарного станка, данный узел служит для регулировки суппортной подачи, является набором сменных шестеренок. Гитара оснащена реверсом. В выпускаемых сегодня устройствах она не применяется.

Фартук приводит в движение станки, которые соединяют суппорт с зубчатой рейкой и винтом хода. Управляющие рукояти размещены на корпусе, что облегчает регулирование суппортного хода.

Электрическое оснащение

Соответственно с устройством токарного станка, он функционирует благодаря электроприводу. Моторы, которыми оборудуются подобные агрегаты, бывают асинхронными либо функционирующими от постоянного электрического тока. Движки способны выдавать как одну, так и несколько скоростей вращения.

Большая часть станочных агрегатов оснащается моторами с короткозамкнутым ротором. Для того чтобы передавать вращающий момент от мотора коробке скоростей, применяется ременная передача либо прямое соединение с валом.

Сегодня существуют устройства, у которых быстрота вращения шпинделя настраивается бесступенчато. Однако так как подобные станки чересчур массивные, они используются нечасто.

Технология работы

Назначение и устройство токарных агрегатов таково, что они дают возможность применять резцовые, сверлильные, зенкеровочные, разверточные, метчиковые, плашковые, фасонные приспособления. Резцы используются чаще прочих инструментов, применяются для обрабатывания плоскостей, цилиндров, фасонов; создания нарезки.

Для фиксации деталей применяются патроны. Устройство токарного патрона хорошо знакомо любому опытному рабочему. Обыкновенно используется самоцентрирующийся патрон с тремя кулачками, передвигающимися посредством диска. Последний располагает пазами, в которых есть кулачковые выступы и коническое колесо с зубцами. В зависимости от направления вращения диска, кулачки сближаются с центром либо отдаляются от него.

Говоря про устройство токарных станков, нельзя не упомянуть про специальные хомутики, передающие кручение от шпинделя к обрабатываемой детали, монтированной в центрах станочного агрегата. Хомутик устанавливают на обрабатываемое изделие и фиксируют винтом. Хвостовик упирается в палец патрона поводка.

Патроны-цанги используют обычно для фиксации холоднотянутого прутка. Патроны-мембраны используются для обработки деталей с высокоточным центрированием. Метод фиксации изделий подбирается при учете их величины, жесткости, точности обрабатывания.

Токарная обработка материалов заключается в обработке тел вращения режущим инструментом, движущимся вдоль оси вращения заготовки.

При поступательном движении резца, с поверхности заготовки снимается слой материала.
Исторически сложилось так, что обработка "круглых" деталей требовалась практически во всех отраслях народного хозяйства. Первые токарные станки были очень примитивные: заготовку вращали при помощи ножного привода, а режущий инструмент держали в руках с упором на подставку. На таких станках можно было обрабатывать только мягкие материалы, например, такие как дерево.


Токарный станок Петра I.

В конце 19 века, с появлением машин, стали использовать паровые, а затем и электрические двигатели для вращения обрабатываемых деталей. Важным достижением того времени явилось то, что были разработаны и внедрены держатели режущего инструмента. Инструмент закреплялся в специальной обойме, а обойму оператор мог перемещать как параллельно, так и перпендикулярно заготовке, вращая определённые ручки. Такие приспособления стали называться "суппорт токарного станка".


Токарный станок начала 20 века.

Современные токарные станки позволяют в автоматическом режиме перемещать режущий инструмент в заданных направлениях. К достоинствам современных токарных станков относится так же возможность нарезания резьбы практически любого профиля и заданной точности. Поэтому современные станки называются "Токарно-винторезные станки".



Устройство и основные узлы токарного станка.

Большинство токарных станков имеют практически одинаковую конструкцию и различаются только габаритами и расположением органов управления. На рисунке показан типовой токарный станок и его основные узлы.

Ось токарного станка - виртуальная ось, проходящая через ось вращения заготовки параллельно станине.
Передняя тумба и задняя тумба - литые чугунные тумбы, служащие подставками для узлов и механизмов станка. В настольных станках тумбы не используются.
Станина - основная часть, остов токарного станка. Станину, обычно, изготавливают цельнометаллической путём отливки из чугуна. Станина крепится к тумбам станка. Большой вес станины снижает вибрации от электропривода станка и вибрации, возникающие в процессе обработки деталей. В нижней части станины, внутри или сзади токарного станка устанавливается двигатель электропривода.
Электрический шкаф - шкаф, внутри которого расположены элементы электрической схемы станка, а на наружной панели включатели главного электродвигателя, компрессора для охлаждающих жидкостей, вольтметр и индикаторные лампочки.
Передняя бабка - заключает в себя набор шестерён, рычагов, валов и механизмов для изменения скорости вращения заготовки и скорости подачи режущего инструмента.
Гитара - составная часть передней бабки, в которой расположены сменные шестерни для настройки привода инструмента при нарезании резьбы (в современных станках смена шестерён не требуется).
Шпиндель - основной вал вращения заготовки. На шпинделе могут устанавливаться крепёжные приспособления, такие как патрон, центр, цанга и тому подобные.
Патрон - наиболее распространённое крепёжное приспособление для заготовок.
Суппорт - приспособление для крепления обрабатывающего инструмента и перемещения инструмента в заданных направлениях.
Фартук - передняя крышка суппорта.
Задняя бабка - приспособление для крепления заготовки (при обработке в центрах), или для крепления инструментов, таких например как метчик, плашка при нарезании резьбы и прочих приспособлений.



Передняя бабка

На фронтальной поверхности передней бабки расположены рычаги переключения скорости вращения шпинделя и скорости подачи режущего инструмента.

Шильдики - пояснительные таблички. На токарных станках, на шильдиках указаны зависимость скорости перемещения или вращения узлов станка от выбранных положений рукояток установки.
Рукоятки установки скорости шпинделя - в зависимости от положения этих рукояток изменяется скорость вращения шпинделя. Рукоятки можно перемещать только на остановленном станке.
Делительный рычаг - Рычаг переключения скорости вращения шпинделя. Рычаг имеет три положения. В крайнем левом положении шпиндель станка вращается с нормальной скоростью установленной рукоятками установки скорости шпинделя. В вертикальном (нейтральном) положении шпиндель не вращается. В крайнем правом положении шпиндель вращается со скоростью в 10 раз ниже заданной. Переключать этот рычаг можно только на остановленном станке.
Рукоятки установки скорости подачи - этими рукоятками устанавливается скорость перемещения режущего инструмента при обработке деталей, а так же перемещение режущего инструмента за один оборот шпинделя при нарезании резьбы. Рукоятки можно перемещать только на остановленном станке.
Шпиндель - стальная толстостенная труба. Шпиндель служит для передачи вращения от электропривода, через систему шестерён, к обрабатываемой детали. Входная часть шпинделя на поверхности имеет резьбу для установки крепёжных патронов, а входное отверстие имеет форму конуса для установки центров или других крепёжных приспособлений.
Следует заметить, что у разных моделей станков, число и положение рукояток настройки скорости вращения и перемещения могут отличаться от показанных на рисунке. Для конкретной модели токарного станка следует внимательно ознакомиться с обозначениями на шильдиках или прочитать инструкцию по эксплуатации станка.



Задняя бабка

Задняя бабка - приспособление для крепления заготовки (при обработке в центрах), или для крепления инструментов, таких например как метчик, плашка при нарезании резьбы; свёрл или сверлильного патрона при сверлении отверстий.



Суппорт

Суппорт токарного станка предназначен для закрепления и перемещения режущего инструмента.

Поворотный резцедержатель - приспособление для закрепления и смены режущего инструмента.
Ручка крепления резцедержателя - предназначена для смены режущего инструмента. Для смены инструмента ручку поворачивают против часовой стрелки (от себя), при этом затяжная головка ослабляет фиксацию резцедержателя и происходит его поворот. Для фиксации резцедержателя следует повернуть ручку крепления резцедержателя по часовой стрелке (на себя) до упора.
Верхние салазки - механизм перемещения резцедержателя в заданном направлении. Верхние салазки можно поворачивать (в параллельной плоскости) относительно оси станка на заданный угол. Об этом будет подробно рассказано в теме "Обработка конических поверхностей".
Рукоятка перемещения верхних салазок - вращение этой рукоятки перемещает верхние салазки в горизонтальной плоскости.
Поперечные салазки - предназначены для перемещения режущего инструмента в горизонтальной плоскости строго перпендикулярно оси станка.
Рукоятка перемещения поперечных салазок - вращение этой рукоятки по часовой стрелке приводит к перемещению поперечных салазок вперёд (к оси станка), а против часовой стрелки назад (от оси станка).
Продольные салазки - устройство перемещения режущего инструмента строго параллельно оси станка.
Колесо перемещения продольных салазок - вращение этого колеса против часовой стрелки приводит к горизонтальному перемещению режущего инструмента справа налево, а по часовой стрелке - слева направо.
Включатель винтовой подачи - используется только при нарезании резьбы резцом. Во всех остальных режимах обработки деталей этот включатель заблокирован.
Переключатель подач - многопозиционный рычаг для включения автоматического перемещения режущего инструмента в заданном направлении.

В положении 0 - (нейтраль) суппорт стоит на месте; в положениях 1 или 2 перемещаются поперечные салазки (вперёд или назад соответственно); в положении 3 или 4 перемещаются продольные салазки (влево или вправо соответственно).
Переключатели подач могут иметь и другую конструкцию, например, иметь два рычага. Один включает продольную, а другой поперечную подачи.



Приводные валы и механизмы

Для автоматического перемещения элементов суппорта, а так же для оперативного включения и выключения вращения шпинделя в токарном станке предусмотрено несколько приводных валов и соответствующих механизмов.
Механизмы включения - выключения различных приводов находятся в суппорте под фартуком.

Вал включения шпинделя - имеет на себе две ручки включения шпинделя. Одна ручка расположена слева от оператора станка, а вторая справа. Обе ручки жёстко закреплены на валу. При перемещении любой из этих ручек вверх происходит включение станка, и шпиндель начинает вращаться против часовой стрелки (рабочее, прямое вращение). В среднем положении ручек - станок выключен. При перемещении ручек вниз шпиндель начинает вращаться по часовой стрелке (обратное вращение).
Зубчатая рейка - составная часть механизма ручного перемещения суппорта в продольном направлении. При вращении колеса перемещения продольных салазок происходит зацепление зубчатого колеса связанного с осью вращения колеса и зубчатой рейкой, при этом происходит перемещение суппорта.
Вал подачи - Этот вал предназначен для автоматического перемещения режущего инструмента. Вал по всей рабочей длине имеет продольный паз, служащий для зацепления с механизмом перемещения. При работающем станке этот вал постоянно вращается. Ручкой переключения подач включается механизм выбранного перемещения.
Вал резьбовой (Винт) - предназначен для привода суппорта в продольном направлении при нарезании резьбы резцом. Вращение этого вала происходит только в режиме нарезания резьбы.



Лимбы

Лимб - это кольцо (или плоская шайба) с нанесёнными на его поверхности рисками, расположенными на равных расстояниях друг от друга. На определённом интервале, например через каждые 10 рисок, нанесены цифры, указывающие определённую величину градуировки лимба. Лимб может быть отградуирован в миллиметрах, градусах или других метрических величинах.

На рисунке показан лимб, расположенный на механизме перемещения поперечных салазок. Вращение лимба происходит совместно с вращением рукоятки перемещения инструмента. Каждая десятая риска на лимбе пронумерована 0, 1, 2 ..19. Всего лимб имеет 200 рисок. В данном случае при повороте рукоятки, например, на 10 делений (от 0 до 1) рабочий инструмент переместится на 1 миллиметр.
Разные станки имеют разную градуировку лимбов, поэтому следует справляться в инструкции по эксплуатации конкретного станка. Если нет возможности узнать эту информацию, то можно определить величину перемещения самостоятельно. Для этого следует проточить деталь и измерить полученный размер, затем снова проточить деталь, повернув рукоятку на десять делений и снова измерить размер, полученный после проточки. Разница между предыдущим и последним измерением как раз и будет величина перемещения инструмента при повороте на 10 делений.
Кольцо лимба можно поворачивать на оси механизма, удерживая рукоятку перемещения. Это бывает необходимо для установки точки отсчёта при обработке, обычно устанавливается значение 0.



Основные типы и характеристики токарных станков

Токарные станки имеют определённые характеристики, которые следует учитывать при изготовлении на них тех или иных деталей: Подробно о типах современных станков можно посмотреть на сайте "Станки для Вашего производства".

Домашнее Задание №1

Назовите основные узлы токарно-винторезного станка. Поясните их устройство и назначение.

Ответ:

Станина - массивное чугунное основа­ние, где смонтированы основные меха­низмы станка. Верхняя часть станины состоит из двух призматических и двух плоских направляющих, по которым передвигаются задняя бабка и суппорт. Станина закреплена на двух тумбах.
Передняя бабка - чугунная коробка, в которой находится главный рабочий орган станка - коробка скоростей и шпиндель.Шпиндель – имеет вид полого вала. Справа на шпинделе крепятся приспособле­ния, зажимающие заготовку. Шпиндель получает вращение от расположен­ного в левой тумбе электродвигателя через систему зубчатых колес, клиноременную передачу и муфты, которые размещены внутри передней бабки. Этот механизм называется короб­кой скоростей и позволяет изменять частоту вращения (число оборотов в минуту) шпинделя. Суппорт - механизм для обеспечения движения подачи и установки резца, т. е. передвижения резца в разные стороны. Движение подачи может производится механически или вруч­ную. Механическое движение подачи к суппорту поступает от ходового винта или ходового вала (во время на­резании резьбы).Суппорт состоит из каретки, которая перемеща­ется по направляющим станины, фартука, в котором расположен механизм преобразования вращательного движения ходового вала и хо­дового винта в прямолинейное движение суп­порта, механизма поперечных салазок, меха­низма резцовых (верхних) салазок, механизма резцедержателя.
Коробка подач – это механизм, которые передает вращение от шпинделя к ходовому винту или ходовому валу. Она по­зволяет изменять скорость движения подачи суппорта (величину подачи). Вращательное дви­жение в коробке подач передается от шпинделя через реверсивный механизм и гитару со смен­ными зубчатыми колесами. Гитара - предназначена для настройки стан­ка на требуемую величину подачи или шаг нарезаемой резьбы путем установки соответ­ствующих сменных зубчатых колес. Задняя бабка - предназначается для поддержания конца длинных заготовок в про­цессе обработки, а также для закрепления и подачи стержневых инструментов (сверл, зен­керов, разверток). Электрооборудование станка размещено в шка­фу. Включение и выключение электродвига­теля, пуск и остановка станка, управление ко­робкой скоростей и коробкой подач, управление механизмом фартука и т. д. производится соот­ветствующими органами управления (рукоятками, кнопками, маховиками). Для закрепления заготовок на токарном станке применяют: патроны, планшайбы, цанги, цент­ры, хомутики, люнеты, оправки.



Объясните сущность самозатачивания шлифовального круга и роль в самозатачивании свойств абразивного зерна

Ответ:

Самозатачиваемость является следствием изнашиваемости, т.е. процесс постепенного уменьшения размера рабочего слоя инструмента, при котором происходит постепенное скалывание и выкашивание абразивных зерен, сопровождающееся соответствующем износом связки.

Свойством самозатачивания обладают мягкие круги и средне мягкие по школе твердости, работающее при интенсивном съеме металла. В остальных случаях обычно говорят о преобладании либо затупления, либо засаливания рабочей поверхности круга. Выкашивание абразивных зерен, сопровождающееся затуплением и засаливанием рабочей силы круга приводит к искажения первоначальной геометрической форма круга и т.д. . Для восстановления заданной геометрической формы и режущей способностью производиться правка.

Домашнее Задание №2

Назовите основные узлы горизонтально – фрезерного станка, поясните их устройство и назначение

Ответ:

Основание – Это пустотелая чугунная отливка предназначена для установки станка на фрагмент.Также содержится внутри нее СОТС.

Станина – Это пустотелая чугунная отливка внутри и на которой смонтированы основные узы станка. Имеет на себе пару вертикальных направляющих типа ласточкин хвост по которым консольная группа может перемещаться вверх низ.

Шпиндель – это пустотелый вал предназначенный для установки фрезерной оправки и предания вращения

Шомпол – для более жесткого крепления фрезерной оправки.

Хобот и Серьги – Это чугунные отливки предназначены для подержания свободного конца фрезерной оправки.



Ответ:

Алмазные ролики используются для правки абразивных кругов. Алмазные правящие ролики изготавливают из природных алмазов, равномерно расположенных на рабочей поверхности и закрепленных твердосплавной связкой. Все активнее применяются алмазные правящие ролики сложного профиля, которые дают возможность править абразивные круги одновременно по нескольким рабочим поверхностям.

Алмазные иглы широко используют для правки резьбошлифовальных кругов, однониточных кругов, а также для нанесения декоративных изображений на поверхность природного камня. Алмазные иглы производятся из высококачественных природных алмазов удлиненной формы массой 0,21-0,4 карата, которые закреплены в специальной державке.

Алмазные пасты используют для доводки и полировки разнообразных материалов: черных и цветных металлов, сплавов, неметаллических материалов. Алмазная паста оказывает химическое и механическое действие на поверхность. Таким образом достигается высокий уровень чистоты поверхности обрабатываемого материала

Алмазные карандаши , вставка которых изготовляется из алмазных зерен на металлической связке и запрессовывается в оправку общая масса алмазов в карандаше составляет от 100 до 200 мг, алмазные зерна во вставке могут располагаться цепочкой вдоль оси карандаша слоями, на сферической поверхности или произвольно

Алмазно-правящие круги для непрерывной или периодической правки.

Домашнее Задание №3

1. Изобразите углы отрезного резца, Назовите и приведите их определения, поясните назначение каждого угла.

Ответ:

Главные углы измеряются в главной секущей плоскости. Сумма углов α+β+γ=90°.

Главный задний угол α - угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания. Служит для уменьшения трения между задней поверхностью резца и деталью. С увеличением заднего угла шероховатость обработанной поверхности уменьшается, но при большом заднем угле резец может сломаться. Следовательно чем мягче металл, тем больше должен быть угол.

Угол заострения β - угол между передней и главной задней поверхностью резца. Влияет на прочность резца, которая повышается с увеличением угла.

Главный передний угол γ - угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведённой через главную режущую кромку. Служит для уменьшения деформации срезаемого слоя. С увеличением переднего угла облегчается врезание резца в металл, уменьшается сила резания и расход мощности. Резцы с отрицательным γ применяют для обдирочных работ с ударной нагрузкой. Преимущество таких резцов на обдирочных работах заключается в том, что удары воспринимаются не режущей кромкой, а всей передней поверхностью.

Угол резания δ=α+β .

Вспомогательные углы измеряются во вспомогательной секущей плоскости.

Вспомогательный задний угол α 1 - угол между вспомогательной задней поверхностью резца и плоскостью, проходящей через его вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости.

Вспомогательный передний угол γ 1 - угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведённой через вспомогательную режущую кромку

Вспомогательный угол заострения β 1 - угол между передней и вспомогательной задней плоскостью резца.

Вспомогательный угол резания δ 1 =α 1 +β 1 .

Углы в плане измеряются в основной плоскости. Сумма углов φ+φ 1 +ε=180°.

Главный угол в плане φ - угол между проекцией главной режущей кромки резца на основную плоскость и направлением его подачи. Влияет на стойкость резца и скорость резания. Чем меньше φ, тем выше его стойкость и допускаемая скорость резания. Однако при этом возрастает радиальная сила резания, что может привести к нежелательным вибрациям.

Вспомогательный угол в плане φ 1 - угол между проекцией вспомогательной режущей кромки резца на основную плоскость и направлением его подачи. Влияет на чистоту обработанной поверхности. С уменьшением φ 1 улучшается чистота поверхности, но возрастает сила трения.

Ответ:

Часто встречаются плоские детали, имеющие уступы с одной, двух, трех и даже четырех сторон.

Уступом называется углубление с края детали, открытое в поперечном сечении с двух сторон. Для обработки уступов предусмотрены дисковые и концевые фрезы. Более высокая производительность фрезерования уступов обеспечивается применением дисковых фрез, которые по сравнению с концевыми имеют большее число зубьев, более прочны и жестки и в связи с этим способны работать с большей глубиной резания и подачей. Действие фрезеровщика при обработке уступов подчиняется логической схеме и в основном осуществляется почти также как и при обработке плоскостей. Ширину фрезерования уступов и глубину резания целесообразно выбирать такими, чтобы обработка уступа выполнялась за минимальное количество проходов. Приемы фрезерования уступов дисковыми и концевыми фрезами принципиально не отличаются между собой. Фреза устанавливается на ширину и глубину уступа методом касания лимбам поперечной и вертикальной подачей стола

  1. Назовите основные части шлифовального станка и расскажите о их назначениях.

Ответ:

Станина и направляющие

Основным требованием, предъявляемым к станине станка, является длительное обеспечение правильного взаимного положения узлов и частей, монтируемых на них, при всех предусмотренных режимах работы станка. В станках получили распространение два основных вида направляющих: скольжения и качения с использованием промежуточных тел качения.

Шлифовальная бабка – важнейший узел каждого шлифовального станка. Она обеспечивает главное движение резания (Dr) – вращение шлифовального круга необходимую скорость главного движения резания 20-60м/с

Механизм движения подачи – предназначен для распространения отделения слоя материала на всю обрабатываемую поверхность и может быть поступательным или вращательным. Это движение выполняется абразивным инструментом или заготовкой со скоростью, значительно меньше скорости главного движения резания

стол , установленный на станине станка, который может совершать возвратно-поступательное или круговое движение, что обеспечивает продольную или круговую подачу детали. Привод стола обычно гидравлический;

переднюю бабку , расположенную на столе станка и предназначенную для установки и передачи вращения детали. Электропривод вращения обрабатываемой детали располагается в корпусе бабки;

заднюю бабку, также установленную на столе и поддерживающую второй конец детали при обработке ее в центрах;

панель управления , на которой собраны все механизмы управления станком.

Домашнее Задание №4

1. Классифицируйте токарные резцы по различным признакам. Назовите элементы токарного резца, приведите их определения. Назовите и охарактеризуйте материалы используемые для изготовления резцов.

Ответ:

Резцы могут классифицироваться следующим образом:

1. По виду станков: токарные резцы; строгальные резцы; долбёжные резцы; резцы для автоматов и полуавтоматов; расточные резцы; специальные резцы для специальных станков.

2. По направлению подачи: правые резцы (работают при подаче справа налево); левые резцы (работают при подаче слева направо).

3. По конструкции головки: прямые и оттянутые резцы; отогнутые и изогнутые.

4. По виду обработки: резьбонарезные и фасонные резцы; отрезные и прорезные; проходные и подрезные.

- Резец представляет собой стержень прямоугольного (иногда круглого) сечения и состоит из двух основных частей - головки и тела. Головка резца является его рабочей частью. Тело резца служит для закрепления его в суппорте или державке. Головка резца имеет переднюю грань, главную и вспомогательную задние грани, главную и вспомогательную режущие кромки и вершину резца.

Передней гранью называется наклонная, несколько скошенная поверхность, которая воспринимает на себя давление образующейся и скользящей по ней стружки.

Задними гранями называются поверхности, обращенные к обрабатываемому изделию. Одна из них называется главной задней гранью и расположена в направлении подачи резца, а другая - вспомогательной задней гранью .

Режущие кромки образуются пересечением передней и задних граней. Одна из них называется главной режущей кромкой и получается от пересечения передней и главной задней граней, а другая - вспомогательной режущей кромкой . Вспомогательных режущих кромок может быть одна или две. Упираться главная задняя грань в обработанную поверхность должна только верхней, примыкающей к главной режущей кромке своей узкой полоской. Чем шире полоска соприкосновения, тем большим будет трение между резцом и изделием; в результате резец будет сильнее нагреваться, отчего устойчивость его в работе снизится.

Для изготовления резцов применяются специальные инструментальные материалы, обладающие высокими ружущими свойствами. К ним относятся быстрорежущие стали и твердые сплавы.

Ответ:

Паз- это углубление на поверхности детали, открытое в поперечном сечении с одной стороны.

При фрезеровании прямоугольных пазов ширина дисковой или диаметр концевой фрезы должны быть равны ширине фрезеруемого паза, если биение режущих кромок фрез не превышает допуска на его ширину.Установка фрез на глубину выполняется от положения заготовки, соответствующего касанию ее верхней стороны с фрезой.Контроль точности обработки пазов обычно осуществляется штангенциркулем.

Ответ:

Установка и крепление заготовок на шлифовальных станках. Для установки и зажима заготовок при круглом наружном шлифовании используют патроны и оправки различной конструкции,; при внутреннем шлифовании применяют специальные приспособления и бесцентровые зажимы; при плоском шлифовании используют магнитные (электромагнитные) плиты и тиски со сменными губками. Электромагнитные и магнитные плиты обеспечивают быстрое закрепление заготовки и освобождение детали; прочность закрепления; возможность закрепления на плите нескольких заготовок, а также других приспособлений. Используют стационарные
плоские и круговые плиты, наклоняющиеся плоские плиты, плиты- угольники для закрепления заготовок сплошной формы.

При круглом наружном шлифовании заготовок используют несколько способов установки и крепления: в центрах, на оправках, в патронах различной конструкции и в специальных приспособлениях.

Установка заготовок на оправках. Если заготовка имеет отверстие то она может базироваться при обработке на оправке. Конструкции оправок разнообразны. По способу крепления оправки подразделяют на центровые и консольные. По способу установки на жесткие и разжимные.

Закрепление заготовок в патронах. Если заготовка имеет отверстия то она может кроме оправки обрабатываться в патроне

Домашнее Задание №5

  1. Назовите элементы режимов резания при точении, приведите их определения и расчетные формулы

Ответ:

Глубина резания t - величина сре­заемого слоя за один проход резца, измеряемая в направлении, перпендикулярном к обработан­ной поверхности. При наружном продольном точении глубина резания определяется как по­лу - разность между диаметром заготовки (обра­батываемой поверхности) D и диаметром обра­ботанной поверхности d

t=D-d/2 мм.

При растачивании глубина реза­ния представляет собой полу-разность между диаметром отверстия после обработки и диа­метром отверстия до обработки.При подрезании глубиной резания являемся величина срезаемого слоя, измеренная перпендикулярно к обработанному торцу и при отрезании и прорезании глубина резания равна ширине канавки, образуемой резцом

Подача (скорость подачи) - ве­личина перемещения режущей кромки в на­правлении движения подачи за один оборот заготовки (х. мм/об) При точении различают продольную подачу, на­правленную вдоль оси заготовки; поперечную подачу, направленную перпендику­лярно оси заготовки; наклонную подачу под углом к оси заготовки (при обработке конической поверхности).

Скорость резания V - путь, прой­денный наиболее отдаленной от оси вращения точкой поверхности резания относительно ре­жущей кромки резца за единицу времени (м мин). Скорость резания зависит от частоты вращения и диаметра обрабатываемой заготов­ки. Чем больше диаметр D заготовки, тем больше скорость резания при одной и той же частоте вращения, так как за один оборот за­готовки (или за одну минуту) путь, пройденный точкой 4 на поверхности резания, будет больше пути, пройденного точкой Б (πD>πd) .

Величину скорости резания можно определить по формуле: v=πDn/1000 м/мин

где π = 3,14; D - наибольший диаметр по­верхности резания, мм; п – частота вращения заготовки (число оборотов в минуту). Если известна скорость резания, допускаемая режущими свойствами инструмента v и диаметр заготовки D , можно определить требуемую частоту вращения заготовки и настроить на частоту шпинделя:

n=1000v/πD об/мин

  1. Сформулируйте признаки классификации фрез. Поясните назначение и область применения каждого типа фрез.

Ответ:

По технологическому признаку различают фрезы для обработки плоскостей, пазов, шлицев, фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых и резьбовых поверхностей, разрезания материала и др.
По конструктивным признакам фрезы подразделяют следующим образом: 1) по расположению зубьев на исходном цилиндре (торцовые, цилиндрические, дисковые, двухсторонние, угловые, фасонные, концевые и др.); 2) по конструкции зуба (с острозаточенными и затылованными зубьями); 3) по направлению зуба (с прямыми, наклонными, винтовыми, равнонаправленными зубьями); 4) по конструкции фрезы (цельные, составные, со вставными зубьями, сборные); 5) по способу крепления (насадные, концевые с коническим или цилиндрическим хвостовиком); 6) по виду инструментального материала режущей части (из быстрорежущей стали, твердых сплавов, режущей керамики, сверхтвердых материалов). Цилиндрические и торцовые фрезы предназначены для обработки плоскостей. Дисковые фрезы (пазовые, двухсторонние, трехсторонние) применяют для фрезерования пазов, уступов и боковых плоскостей. Прорезные и отрезные фрезы используют для прорезания узких пазов и разрезания материалов. Концевые фрезы применяют для обработки пазов, уступов и плоскостей шириной B<0,8D, где D - диаметр концевой фрезы. Угловые фрезы применяют в основном для фрезерования стружечных канавок режущих инструментов и скосов. Фасонные фрезы предназначены для фрезерования фасонных поверхностей. Фрезы изготовляют цельными и сборными (корпус из конструкционной стали, а режущие зубья из быстрорежущей стали или твердого сплава). Цилиндрические фрезы диаметром до 90 мм, торцовые насадные фрезы диаметром до 110 мм, дисковые трехсторонние фрезы с мелким зубом, дисковые пазовые, угловые, фасонные, отрезные, прорезные, концевые и шпоночные фрезы изготовляют цельными. Цилиндрические торцовые и дисковые фрезы диаметром более 75 мм и торцовые фрезерные головки изготовляют со вставными зубьями.
Широкое распространение получили сборные фрезы со вставными ножами из быстрорежущей стали или твердого сплава и с механическим креплением режущих пластин. Для одновременного фрезерования нескольких поверхностей применяют набор фрез, состыкованных с помощью цилиндрических выточек на торцах фрез. Широко применяют сборные конструкции фрез с неперетачиваемыми твердосплавными пластинами. Механическое крепление пластин дает возможность их поворота, для обновления режущей кромки и позволяет использовать фрезы без перекачивания. После полного износа пластина быстро заменяется новой. Торцовые фрезы общего назначения оснащаются круглыми, шестигранными, пятигранными, четырехгранными, трехгранными твердосплавными пластинами. Торцовая фреза состоит из корпуса, клиньев и, режущей пластины, вставки и опоры.

  1. Назовите основные правила установки и натяжения клиновых ремней, поясните почему так важно чтобы все клиновые ремни в одном комплекте были одинаковой длины и имели одинаковое натяжение

В процессе работы станка ремни вытягиваются начинают проскальзывать и теряют передаточную мощность, поэтому требуется периодическая компенсация дополнительным натяжением ремней.

При смене ремней всегда нужно менять весь комплект ремней т.к в случае даже небольшой разности длины ремней не будет обеспечивать необходимого натяжения, а следовательно и эффективной работы

Если износился один или два ремня нужно менять весь комплект. Они будут работать намного дольше. Оставшиеся хорошие ремни целесообразно сохранить для укомплектования с ранее снятыми хорошими ремнями.

Домашнее Задание №6

  1. Приведите классификацию токарных станков по различным признакам. Изложите принципы маркировки токарных станков

Ответ:

Металлорежущие станки классифицируются по ряду признаков специализации размерам, точности, способу управления и характеру выполняемых работ.

По специализации станки делятся на универсальные, широкого назначения, специализированные и специальные.

Универсальные станки предназначены для разнообразных работ на изделиях широкой номенклатуры.

Станки широкого назначения служат для ограниченного числа работ на изделиях широкой номенклатуры. Специализированные станки предназначены для определения технологических операций

Специальные станки предназначены для определения технологических операций.По Размерам станки делятся на три основные группы: мелкие, средние, крупные. По точности предусмотрен выпуск станков пяти классов H- Нормальной точности, П - Повышенной В – Высокой, А – Особо высокой, С – Особо точные или мастер станки.В зависимости от характера выполняемых работ для металлорежущих станков отечественного производства принята единая система классификации и условного обозначения моделей станков.Станкам токарной группы присвоена цифра 1 Типы станков этой группы обозначаются цифрами 1 – одношпиндеольные автоматы и полуавтоматы.2- многошпиндельные автоматы полуавтоматы, 3 – револьверные станки, 4 – сверлильные отрезные, 5 – карусельные, 6 – токарно-винторезные и лобовые, 7 – Многорезцовые, 8 – специализированные, 9 Разные токарные станки

Третья и четвертая цифра условно обозначают для токарных станков – высоту центров над станиной

Буква после первой и второй цифры указывает что станок модернизирован по сравнению с прежним

Буква в конце маркировки свидетельствует о некоторых видоизменения внесенных в базовую модель станка.

  1. Назовите безопасные приемы труда при работе на фрезерных станках. Правила поведения в мастерской.

Ответ:

1. Общие требования безопасности

1.1. К самостоятельной работе на фрезерных станках допускается обученный персонал, прошедший медицинский осмотр, инструктаж по охране труда на рабочем месте, ознакомленный с правилами пожарной безопасности и усвоивший безопасные приемы работы.
1.2. Фрезеровщику разрешается работать только на станках, к которым он допущен, и выполнять работу, которая поручена ему руководителем цеха (участка).
1.3. Рабочий, обслуживающий фрезерные станки, должен иметь: костюм хлопчатобумажный или полукомбинезон, очки защитные, ботинки юфтевые.
1.4. Если пол скользкий (облит маслом, эмульсией), рабочий обязан потребовать, чтобы его посыпали опилками, или сделать это сам.
1.5. Фрезеровщику запрещается:

работать при отсутствии на полу под ногами деревянной решетки по длине станка, исключающей попадание обуви между рейками и обеспечивающей свободное прохождение стружки; работать на станке с оборванным заземляющим проводом, а также при отсутствии или неисправности блокировочных устройств; стоять и проходить под поднятым грузом; проходить в местах, не предназначенных для прохода людей; заходить без разрешения за ограждения технологического оборудования; снимать ограждения опасных зон работающего оборудования; мыть руки в эмульсии, масле, керосине и вытирать их обтирочными концами, загрязненными стружкой.

1.6. О каждом несчастном случае фрезеровщик обязан немедленно поставить в известность мастера и обратиться в медицинский пункт. Памятка по правилам поведения в учебной мастерской.

1. Соблюдать порядок и режим работы в учебных мастерских:

· являться на занятия в спец. одежде (фартук, нарукавники или халат, головной убор);

· иметь тетрадь и необходимые принадлежности для выполнения графических работ и записей;

· в начале урока по указанию учителя занять свое рабочее место, получить у бригадира (дежурного) материалы и необходимый инструмент;

· не подходить к работающему за станком, соблюдать установленную очередность при работе на станках.

2. Строго соблюдать правила безопасности труда.

4. После урока убрать свое рабочее место и сдать изделия и инструмент бригадиру, который сдает их учителю

  1. Объясните, как располагается шлифовальный и ведущие круги при бесцентровом проходном и врезном шлифовании

Ответ:

Врезное бесцентровое шлифование сущность метода заключается в том что заготовка укладывается на нож и ведущий круг, после чего начинается перемещение шлифовального круга на заготовку или заготовки на шлифовальный круг.

Бесцентровое шлифование напроход применяется для обработки гладких цилиндрических деталей типа колец подшипников, втулок, поршневых пальцев, толкателей клапанов и др.

Для обеспечения продольного перемещения детали ось ведущего круга устанавливается в вертикальной плоскости под углом и = 0 ÷ 8 ˚ к оси шлифовального круга при этом скорость продольной подачи (м / мин) заготовки U3 = UB sin B K а окружная скорость заготовки

U3 = UB cos B K где U3 – окружная скорость ведущего круга (м / мин) . B- угол поворота ведущего круга в вертикальной плоскости; К- коэффициент учитывающий проскальзывание между ведущими кругом и заготовкой.

Врезное бесцентровое шлифование- используется для обработки ступенчатых и профильных заготовок, Сущность метода заключается в том что заготовка укладывается на нож и ведущий круг, после чего начинается перемещение шлифовального круга на заготовку или заготовки на шлифовальный круг.

Ведущий круг при этом устанавливается на угол B = 20 ÷ 30 ˚ , обеспечивая прижим заготовки к торцевому упору. В ряде случаев ведущий круг и опорный нож имеют ступенчатую форму в соответствии с профилем заготовки

Домашнее Задание №7

  1. Назовите и охарактеризуйте способы обработки цилиндрических поверхностей на токарных станках. Поясните особенности работы по упорам.

Ответ:

Работа по упорам

При изготовлении деталей по ступенчатыми поверхностями крупными партиями заметное повышение, производительности труда может быть достигнуто настройкой токарного станка по продольным и поперечным.

Продольный упор. Закрепляется на передней направляющей танины. Его положение устанавливают при изготовлении первой обрабатываемой детали у которой линейные размеры выдерживают по разметке или лимбу. Для обработки нескольких ступеней на детали между упором и кареткой суппорта на направляющую станины укладывают мерные плитки. Короткие ступенчатые поверхности обрабатываются с помощи многопозиционных регулируемых упоров

Поперечные упоры. Располагаются на суппорте. ИХ неподвижная часть закрепляется на каретке подвижная с регулируемым стержнем на поперечных салазках. Для обработки нескольких ступеней разных диаметров между частями упора устанавливают мерные плитки соответственно высоте уступов

  1. Назовите основные углы фрезы. Дайте их определение. Охарактеризуйте выбор угла заточки фрез.

Ответ:

₤ - задний угол, образован пересечение плоскости резания и задней поверхности предназначен для уменьшения трения между зубом фрезы и заготовкой а также для облегчения резания

r – передний угол образован пересечением передней поверхности и плоскости параллельной основной

B – угол заострения, образован пересечением передней и задней поверхности зуба, он обеспечивает прочность зуба

б – Угол резания образован пересечением передней и задней поверхности и плоскости резания, представляет собой сумму двух углов.

U (главный угол в плане) – Образован пересечением проекции главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.

U1 (вспомогательный угол в плане) -Образован пересечением проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направление подач

E (угол при вершине) – Образован пересечением проекции главной и вспомогательных режущих кромках на основную плоскость.

  1. Назовите особенности бесцентрового врезного шлифования, поясните в каких случаях следует применять бесцентровое проходное и врезное шлифование

Ответ:

Для обработки врезным методом разработана специальные устройства позволяющие базировать и обрабатывать заготовки сложной инструментальной форма, большой длины. В ряде случаев обрабатывают несколько деталей небольшой длины. При обработке профильных поверхностей на станках используют устройства для правки шлифовального круга алмазными роликами.

Образующей шлифовального круга придается форма обрабатываемой детали а ведущему кругу – профильная форма.

1) Врезное бесцентровое шлифование используется для обработки ступенчатых и продольных заготовок. Ведущий круг и опорный нож имеют ступенчатую форму в соответствии с профилем заготовки.

Бесцентровое шлифование напроход является широко распространенным процессом обработки деталей. Все заготовки, обрабатываемый этим методом могут быть подразделены на две группы

1) Заготовки у которых соотношение длины к диаметру меньше 1/3 , например наружные кольца подшипников.

2) Заготовки у которых соотношения длины к диаметру более 1/3 , например толкатели клапана и др

Домашнее Задание №8

1. Объясните условие нарезание резьбы резцами. Опишите инструмент, используемый при нарезании резьбы, его особенности.

Ответ:

Резьбовые резцы предназначены для нарезания резьб крупных размеров (по диаметру, шагу или длине), резьб повышенной точности или строго соосных с другими поверхностями детали.
Обладая универсальностью, этот способ выполнения резьб малопроизводительный. Поэтому им следует пользоваться лишь в « случаях, когда другие способы нарезания и накатывания резьб, применить невозможно.

Нарезание резьбы круглыми плашками. Круглые плашки применяются для выполнения наружных резьб треугольного профиля на деталях к которым не предъявляют высоких требований по соосности резьбы с другими поверхностями.

Нарезание резьб метчиками. Метчики выпускаемые централизованно, предназначены для нарезания внутренних крепежных резьб. По форме они делятся на цилиндрические и конические. По назначению ручные, Машино- ручные и гаечные. По числу заходов инструментов на одноразовые и комплектные.

  1. Назовите элементы режимов резания при фрезеровании. Дайте их определение, привидите формулу расчета режимов резания.

Ответ:

А) Т – глубина резания

Т=Н-h

Это слой метала снимаемый фрезой за 1 проход

Н- высота готовой детали (высота обрабатываемой поверхности)

Б) Ширина обрабатываемой поверхности В – это ширина обрабатывающей заготовки за 1 проход

В) Подача – это пусть проходимой заготовкой относительно фрезы в единицу времени.

Она бывает:

Sz – подача на зуб – это пусть перемещения заготовки за время поворота фрезы на один зуб.

So – Подача на оборот - является пусть перемещения заготовки за время поворота фрезы на один оборот (м/мин)

Sм – Минутная подача – это пусть перемещения заготовки за одну минуту

Г) Скорость резания – называется пусть проходимый наиболее удаленной от оси вращения точкой режущей кромки фрезы в минуту. U= П Dn

--------

  1. Назовите основные технологии особенности и преимущества внутреннего шлифования.

Ответ:

Внутреннее круглое шлифование предназначено для обработки внутренних поверхностей цилиндрической или конической формы с прямолинейной образующей. На внутришлифовальных станках отверстия обрабатывают следующими методами: шлифование с продольной подачей, врезное шлифование с поперечной подачей, шлифование врезное с дополнительным осциллирующим движением круга, шлифование с планетарным движением шлифовального круга

Особенностями внутреннего шлифования, ограничивающими его возможностями являются: малый диаметр шлифовальных кругов, малая жесткость шлифовального шпинделя, необходимость применения очень высокой частоты вращения шпинделя шлифовального круга для обеспечения оптимальной скорости резания, большой линейный износ кругов из за малых размеров рабочей поверхности круга.

Дополнительные трудности возникают при внутреннем шлифовании с подачей СОЖ в зону обработки.

Домашнее Задание №9

1 Назовите передачи движения, используемые в токарных станках: поясните их устройство, принцип, назначение

Ответ:

Для передачи основных движений в токарных станках используются валы, оси, зубчатые колеса, червяки, рейки, ходовые винты в гайки. Оси и валы представляют собой круглые стержни, предназначенные для установки зубчатых колес, шкивов и др. При этом ось только поддерживает установленные на ней детали, а вал к тому же участвует в передаче усилий. Характерные представители группы валов - шпиндель и ходовой вал токарного станка. Первый, получая вращение от зубчатых колес коробки скоростей, передает его обрабатываемой заготовке, второй осуществляет передачу движения от коробки подач к механизму фартука. Оси значительно реже применяются

Рассмотрим устройство токарного станка. В качестве примера возьмем распространенный на производстве токарно-винторезный станок модели 1К62. На рисунке представлена схема устройства токарно-винторезного станка.

Рис.1 - передняя бабка с коробкой скоростей, 2 - гитара сменных колес, 3 - коробка подач, 4 - станина, 5 - фартук, 6 - суппорт, 7 - задняя бабка, 8 - шкаф с электрооборудованием.

Для изучения устройства токарного станка рассмотрим основные элементы согласно схеме:

Передняя бабка 1 — чугунная коробка, основной рабочий орган шпиндель и коробка скоростей. Она служит для закрепления обрабатываемой детали и передачи ей главного движения - вращения. Наиболее ответственной деталью передней бабки является шпиндель, представляющий собой стальной пустотелый вал. На переднем конце шпинделя нарезана точная резьба на которую можно навернуть кулачковый или поводковый патрон либо планшайбу. В этом же конце шпинделя имееться коническое отверстие, в которое можно вставлять передний центр.

Гитара 2 — необходима для регулировки подачи или шага нарезаемой резьбы станка путем установки соответ-ствующих сменных зубчатых колес. В современных станках преимущественно не используется.

Коробка подач 3 — это узел станка, который передает вращение от шпинделя к ходовому винту или ходовому валу. С помощью нее происходит изменение скорости вращения ходового винта и ходового вала, чем достигается перемещение суппорта с выбранной скоростью в продольном и поперечном направлениях

Станина 4 — чугунное основа-ние, где расположены основные меха-низмы станка. Верхняя часть станины состоит из двух призматических и двух плоских направляющих, по которым передвигаются задняя бабка и суппорт. Станина закреплена на двух тумбах.

Фартук 5 — используется для преобразования вращательного движения ходового вала в продольное или поперечное движение суппорта.

Суппорт 6 — предназначен для перемещения резцедержателя с резцом в продольном, поперечном и наклонном к оси станка направлениях. Резцу можно сообщить движение вдоль и поперек станины как механически, так и вручную.

Суппорт состоит из каретки, которая перемеща-ется по направляющим станины, фартука, в котором расположен механизм преобразования вращательного движения ходового вала и хо-дового винта в прямолинейное движение суп-порта, механизма поперечных салазок, меха-низма резцовых (верхних) салазок, механизма резцедержателя.

Задняя бабка 7 — необходима для установки конца длинных заготовок в про-цессе обработки, а также для закрепления и подачи стержневых инструментов (сверл, зен-керов, разверток).

Шкаф с электрооборудованием 8 — Запуск электродвига-теля, пуск и остановка станка, контроль работы ко-робки скоростей и коробки подач, контроль за механизмом фартука и т. д. проводится соот-ветствующими органами управления (рукоятками, кнопками, маховичками). Также дополнительно на станке могут использоваться токарном станке: патроны, планшайбы, цанги, цент-ры, хомутики, люнеты, оправки (для закрепления заготовок).

Дополнительная информация на нашем сайте:

Ознакомиться с основными моделями станков

Устройство фрезерного станка

Токарный станок 16К20

Паспорта станков

Основные типы станков

Дипломы и рефераты по станкам

Учебники по станкам

Каталог станков скачать

На главную

Другие металлорежущие станки:

универсальный токарно-винторезный станок купить;

токарный станок по металлу купить;

токарный станок с ЧПУ, фрезерный станок с ЧПУ купить;

настольный токарный станок ,

По сути, устройство токарного станка, вне зависимости от его модели и уровня функциональности, включает в себя типовые конструктивные элементы, которые и определяют технические возможности такого оборудования. Конструкция любого станка, относящегося к категории оборудования токарной группы, состоит из таких основных элементов, как передняя и задняя бабка, суппорт, фартук устройства, коробка для изменения скоростей, коробка подач, шпиндель оборудования и приводной электродвигатель.

Передняя бабка Задняя бабка Суппорт
Приводные валы Рычаг переключения скоростей Лимб

Как устроены станина и передняя бабка станка

Станина является несущим элементом, на котором устанавливаются и фиксируются все остальные конструктивные элементы агрегата. Конструктивно станина представляет собой две стенки, соединенные между собой поперечными элементами, придающими ей требуемый уровень жесткости. Отдельные части станка должны перемещаться по станине, для этого на ней предусмотрены специальные направляющие, три из которых имеют призматическое сечение, а одна – плоское. Задняя бабка станка располагается с правой части станины, по которой перемещается благодаря внутренним направляющим.

Передняя бабка одновременно выполняет две функции: придает заготовке вращение и поддерживает ее в процессе обработки. На лицевой части данной детали (она также носит название «шпиндельная бабка») располагаются рукоятки управления коробкой скоростей. При помощи таких рукояток шпинделю станка придается требуемая частота вращения.

Для того чтобы упростить управление коробкой скоростей, рядом с рукояткой переключения располагается табличка со схемой, на которой указано, как необходимо расположить рукоятку, чтобы шпиндель вращался с требуемой частотой.

Рычаг выбора скоростей станка BF20 Yario

Кроме коробки скоростей, в передней бабке станка размещен и узел вращения шпинделя, в котором могут быть использованы подшипники качения или скольжения. Патрон устройства (кулачкового или поводкового типа) фиксируется на конце шпинделя при помощи резьбового соединения. Именно данный узел отвечает за передачу вращения заготовке в процессе ее обработки.

Направляющие станины, по которым перемещается каретка станка (нижняя часть суппорта), имеют призматическое сечение. К ним предъявляются высокие требования по параллельности и прямолинейности. Если пренебречь этими требованиями, то обеспечить высокое качество обработки будет невозможно.

Назначение задней бабки токарного оборудования

Конструкция которой может предусматривать несколько вариантов исполнения, необходима не только для фиксации деталей, имеющих значительную длину, но и для крепления различных инструментов: сверл, метчиков, разверток и др. Дополнительный центр станка, который устанавливается на задней бабке, может быть вращающимся или неподвижным.

Схема с вращающимся задним центром используется в том случае, если на оборудовании выполняется скоростная обработка деталей, а также при снятии стружки, имеющей значительное сечение. При реализации этой схемы задняя бабка выполняется с такой конструкцией: в отверстие пиноли устанавливаются два подшипника – передний упорный (с коническими роликами) и задний радиальный, – а также втулка, внутренняя часть которой расточена под конус.

Осевые нагрузки, возникающие при обработке детали, воспринимаются упорным шарикоподшипником. Установка и фиксация заднего центра оборудования обеспечиваются за счет конусного отверстия втулки. Если необходимо установить в такой центр сверло или другой осевой инструмент, втулка может быть жестко зафиксирована при помощи стопора, что предотвратит ее вращение вместе с инструментом.

Задняя бабка, центр которой не вращается, закрепляется на плите, перемещающейся по направляющим станка. Пиноль, устанавливаемая в такую бабку, передвигается по отверстию в ней при помощи специальной гайки. В передней части самой пиноли, в которую устанавливают центр станка или хвостовик осевого инструмента, выполняют коническое отверстие. Перемещение гайки и, соответственно, пиноли обеспечивается за счет вращения специального маховика, соединенного с винтом. Что важно, пиноль может перемещаться и в поперечном направлении, без такого перемещения невозможно выполнять обработку деталей с пологим конусом.

Шпиндель как элемент токарного станка

Наиболее важным конструктивным узлом токарного станка является его шпиндель, представляющий собой пустотелый вал из металла, внутреннее отверстие которого имеет коническую форму. Что примечательно, за корректное функционирование данного узла отвечают сразу несколько конструктивных элементов станка. Именно во внутреннем коническом отверстии шпинделя фиксируются различные инструменты, оправки и другие приспособления.

Чтобы на шпинделе можно было установить планшайбу или токарный патрон, в его конструкции предусмотрена резьба, а для центрирования последнего еще и буртик на шейке. Кроме того, чтобы предотвратить самопроизвольное откручивание патрона при быстрой остановке шпинделя, на отдельных моделях токарных станков предусмотрена специальная канавка.

Именно от качества изготовления и сборки всех элементов шпиндельного узла в большой степени зависят результаты обработки на станке деталей из металла и других материалов. В элементах данного узла, в котором может фиксироваться как обрабатываемая деталь, так и инструмент, не должно быть даже малейшего люфта, вызывающего вибрацию в процессе вращательного движения. За этим необходимо тщательно следить как в процессе эксплуатации агрегата, так и при его приобретении.

В шпиндельных узлах, что можно сразу определить по их чертежу, могут устанавливаться подшипники скольжения или качения – с роликовыми или шариковыми элементами. Конечно, большую жесткость и точность обеспечивают подшипники качения, именно они устанавливаются на устройствах, выполняющих обработку заготовок на больших скоростях и со значительными нагрузками.

Строение суппорта

Суппорт токарного станка – это узел, благодаря которому обеспечивается фиксация режущего инструмента, а также его перемещение в наклонном, продольном и поперечном направлениях. Именно на суппорте располагается резцедержатель, перемещающийся вместе с ним за счет ручного или механического привода.

Движение данного узла обеспечивается его строением, характерным для всех токарных станков.

  • Продольное перемещение, за которое отвечает ходовой винт, совершает каретка суппорта, при этом она передвигается по продольным направляющим станины.
  • Поперечное перемещение совершает верхняя – поворотная – часть суппорта, на которой устанавливается резцедержатель (такое перемещение, за счет которого можно регулировать глубину обработки, совершается по поперечным направляющим самого суппорта, имеющим форму ласточкиного хвоста).

Резцедержатель, который также называют резцовой головкой, устанавливается в верхней части суппорта. Последнюю при помощи специальных гаек можно фиксировать под различным углом. В зависимости от необходимости на токарных станках могут устанавливаться одно- или многоместные резцедержатели. Корпус типовой резцовой головки имеет цилиндрическую форму, а инструмент вставляется в специальную боковую прорезь в нем и фиксируется болтами. На нижней части резцовой головки имеется выступ, который вставляется в соответствующий паз на суппорте. Это наиболее типовая схема крепления резцедержателя, используемая преимущественно на станках, предназначенных для выполнения несложных токарных работ.

Электрическая часть токарного станка

Все современные токарные и , отличающиеся достаточно высокой сложностью своей конструкции, приводятся в действие при помощи привода, в качестве которого используются электродвигатели различной мощности. Электрические двигатели, устанавливаемые на такие агрегаты, могут быть асинхронными или работающими от постоянного тока. В зависимости от модели двигатель может выдавать одну или несколько скоростей вращения.

Электрическая схема токарного станка 1К62 (нажмите для увеличения)